В мочевыделительную систему входят:

• почки, в которых образуется моча;

• мочеточники, соединяющие почки с мочевым пузырем;

• мочевой пузырь, являющийся резервуаром для сбора и накопления мочи;

• мочеиспускательный канал (уретра), предназначенный для выведения мочи из мочевого пузыря.

О механизме мочеобразования был высказан ряд мнений и создано несколько теорий.

Большое значение в изучении вопросов, связанных с деятельностью почек, имела работа И. П. Павлова, проделанная им еще в 1883 году. Он произвел на собаке операцию вшивания в брюшную стенку устьев обоих мочеточников, вырезанных из мочевого пузыря с кусочком задней стенки. Эта операция в дальнейшем была усовершенствована, что дало возможность раздельно собирать мочу из каждого мочеточника.

Было установлено, что мочеобразование протекает в две фазы.

Первая фаза — фильтрационная. Она проходит в капсуле и заключается в образовании первичной мочи. Как предполагается, первичная моча фильтруется из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы. Для того чтобы была возможна фильтрация, необходима значительная разность давления в сосудах и капсуле.

Такое сравнительно высокое давление в мальпигиевом клубочке обеспечивается тем, что почечные артерии отходят непосредственно от брюшной аорты и кровь поступает в эти сосуды под большим давлением. Измерения показали, что давление крови в мальпигиевом клубочке равно 60–70 мм рт. ст.

Такое высокое давление в сосудах и особое строение капсулы подтверждают, что первичная моча фильтруется из крови. Так как через стенки сосудов не могут пройти форменные элементы крови и белок, находящийся в ней, то первичная моча представляет собой плазму крови без белков.

Опыты подтвердили это предположение. В этих опытах почка живой лягушки помещалась под микроскоп и в капсулу вводилась специальная микропипетка. Извитой каналец зажимался, в результате чего в капсуле накапливалась первичная моча, которая извлекалась микропипеткой и подвергалась анализу. Анализ показал, что в первичной моче содержатся те же вещества, что и в плазме, и в той же концентрации, как и в плазме; отсутствуют только белки, которые, будучи коллоидами, не проходят через стенки сосудов. Таким образом, в результате прямого опыта была доказана правильность предположения о том, что первичная моча образуется путем фильтрации.

В отличие от первичной мочи, образующейся в капсулах, моча, выводимая из организма, называется конечной мочой. Конечная моча по своему составу резко отличается от первичной: в ней уже нет сахара, аминокислот и других солей, но резко повышена концентрация вредных для организма веществ, например мочевины. Этим изменениям моча подвергается во второй фазе образования, когда происходит всасывание воды и некоторых составных частей первичной мочи из извитых канальцев обратно в кровь.

По мере протекания мочи через извитые канальцы клетки, выстилающие стенки этих канальцев, активно всасывают обратно воду, сахар, аминокислоты и некоторые соли. Отсюда усвоенные из первичной мочи вещества переходят в венозную часть капилляров, оплетающих извитые канальцы. Мочевина, креатин, сульфаты обратно не всасываются.

Помимо обратного всасывания в канальцах происходит секретирование, то есть выделение, в просвет канальцев определенного рода веществ.

Как уже было сказано, состав конечной мочи резко отличается от состава первичной. В конечной моче отсутствуют сахар, аминокислоты, уменьшается концентрация поваренной соли и т. д. Концентрация же мочевины увеличивается почти в 70 раз. Если в плазме концентрация мочевины равна 0,03 %, то в конечной моче она составляет 2 %.

Конечная моча из лоханки по мочеточникам поступает в мочевой пузырь и затем удаляется из организма. В течение дня человек выделяет 1,5 л мочи. Если взять за основу концентрацию мочевины в конечной моче и считать, что ее концентрация увеличивается в среднем в 70 раз и она не всасывается обратно в кровь, то простой подсчет показывает, что через капсулу должно отфильтроваться и пройти сквозь извитые канальцы 70 л первичной мочи. Тогда в результате обратного всасывания 69 л в оставшемся 1 л конечной мочи концентрация мочевины будет в 70 раз выше ее концентрации в крови.

Но так как конечной мочи образуется 1,5 л, то первичной мочи должно отфильтроваться 100 л, и из них 98,5 л должно всосаться обратно в кровь. Возможно ли это? Возможно, и вот почему.

Почки обильно снабжаются кровью: через сосуды почек, которые весят всего 300 г, за 24 часа проходит 800–900 л крови, то есть столько же, сколько через нижние конечности. Если считать, что фильтруется примерно 1/6–1/10 протекающей крови, то, действительно, первичной мочи должно образоваться 100 л.

Заболевания почек иногда протекают совершенно незаметно для больного, однако изменения в почках или мочевыводящих путях почти всегда вызывают соответствующие изменения со стороны мочи. По ее составу можно судить не только о характере, но и о тяжести заболевания. Таким образом, нетрудно понять, почему исследование мочи имеет большое значение для постановки правильного диагноза и назначения соответствующего лечения. Чем раньше определено заболевание почек, чем раньше приняты соответствующие меры, тем успешнее будет лечение.

Количество мочи. Как мы уже говорили, в среднем за сутки человек выделяет около 1,5 л мочи. Однако эта цифра непостоянна и колеблется в довольно широких пределах. Так, например, объем выделяемой мочи возрастает после питья большого количества жидкости, употребления значительных количеств белка, продукты распада которого усиливают деятельность почек. И наоборот, мочеобразование уменьшается, когда человек потребляет мало жидкости, или когда в еде содержится мало белка, или когда происходит усиленное потение и значительное количество воды теряется с потом.

Интенсивность мочеобразования меняется в течение суток. Днем моча образуется интенсивней, чем ночью, даже если ночью человек выпьет столько же воды, сколько днем. Наименьшее количество мочи образуется в промежуток от 2 до 4 часов ночи. Уменьшение мочеобразования ночью связано со снижением деятельности органов во время сна и с некоторым падением давления крови, из-за чего понижается давление в почках и уменьшается фильтрация.

На образование мочи влияет также физическая работа. При длительной физической работе количество выделяемой мочи уменьшается, во-первых, потому, что капиллярная сеть мышц раскрывается и кровь приливает к мышцам, а тем самым уменьшается снабжение кровью почек, а во-вторых, потому, что физическая работа обычно сопровождается потоотделением, что также ведет к уменьшению мочеобразования.

Диурез возрастает при приеме большого количества жидкости и пищи, повышающей мочеотделение, и уменьшается при потоотделении, поносе и рвоте.

В норме человек мочится 5–6 раз в сутки, причем преимущественно днем. Расстройство мочеотделения называется дизурией. Частые позывы на мочеиспускание, обычно небольшими порциями, вызванные воспалением мочевых путей или неврогенного происхождения, называются поллакиурией.

Полиурия — повышенное выделение мочи (свыше 2000 мл в сутки) — отмечается при таких заболеваниях почек, как хронические нефриты и пиелонефриты, а также при сахарном диабете, алиментарной дистрофии и т. д.

Олигурия — пониженное мочеотделение (не выше 800 мл в сутки) наблюдается при таких заболеваниях, как острые диффузные нефриты, недостаточность кровообращения, повышенная гидрофильность тканей, задержка натрия в тканях и т. д.

Анурия — суточное выделение мочи 200 мл и ниже является, как правило, следствием тяжелого поражения почек. Длительная анурия ведет к уремии — отравлению организма мочой.

Цвет, прозрачность и запах мочи. Нормальная моча имеет соломенно-желтый цвет вследствие наличия в ней различных пигментов, главным образом урохрома. Окраска мочи зависит также и от ее концентрации: при обильном выделении и низкой концентрации моча может быть бледно-желтой, почти бесцветной, когда же она выделяется в небольшом количестве, например при лихорадочных состояниях, то становится красновато-желтой. От большого количества мочекислых солей — уратов — моча приобретает кирпичный цвет, который иногда принимают за красный, ошибочно предполагая наличие в ней крови. От примеси крови моча становится либо розового, либо красного цвета, иногда напоминающего цвет мясных помоев. Желчные пигменты, выделяясь из крови с мочой, окрашивают ее в шафранно-желтый или зеленовато-бурый цвет, из-за чего при желтухе пена мочи приобретает характерный желтый цвет. Цвет мочи также может изменяться под влиянием содержащихся в ней различных лекарственных веществ, например, от сантонина моча становится зеленоватой, от антипирина — желто-красной, от метиленового синего — синей и т. п.